航空電子機器におけるマルチコアプロセッサ

マルチコア プロセッサを使用する航空電子システムで DO-178C 準拠を達成するには、効果的なタイミング解析が不可欠です。このようなシステムのタイミング動作を解析および検証するために、さまざまな手法が採用されていますが、それぞれに独自の利点と制限があります。

静的タイミング解析

静的タイミング解析では、実際にソフトウェアを実行せずにタスクのタイミング動作を評価します。数学モデルと形式検証手法を使用して実行時間を推定します。

Advantages:

• 控えめな見積もりを提供します 最悪ケース実行時間 (WCET).
• 初期段階の設計分析に適しています。
• 大規模なテストを必要とせずに潜在的なタイミング違反を検出できます。

制限事項：

• 保守的な仮定により過度に悲観的になる傾向があります。
• マルチコア環境での複雑な相互作用やリソース競合をモデル化するのは困難です。

動的タイミング解析

動的タイミング解析では、実際の条件またはシミュレートされた条件下でソフトウェアを実行し、実際の実行時間を測定し、システムの動作を観察します。

Advantages:

• 現実的な実行時間データを提供します。
• システム内のボトルネックやタイミングの異常を特定するのに役立ちます。
• 実際のテストシナリオに効果的です。

制限事項：

• すべての実行パスがテストされていない可能性があるため、WCET を保証することはできません。
• 広範なテストケースと計測が必要であり、時間がかかる可能性があります。

ハイブリッドタイミング解析手法

ハイブリッド手法は、静的解析と動的解析の両方の要素を組み合わせて、タイミング検証に対してよりバランスの取れたアプローチを提供します。

Advantages:

• 純粋に静的な方法よりも優れた精度を実現します。
• 静的分析の悲観論を軽減し、動的テストから現実的なタイミング見積もりを提供します。
• 静的解析や動的解析だけでは不十分な複雑なマルチコア システムに適しています。

制限事項：

• 実装がより複雑になり、多くのリソースが必要になります。
• 両方の分析手法の結果を慎重に統合し、検証する必要があります。

適切なテクニックの選択

適切なタイミング解析手法の選択は、システムの複雑さ、利用可能なリソース、および認証要件によって異なります。DO-178C 準拠のマルチコア航空電子システムでは、静的解析手法と動的解析手法のトレードオフのバランスを取りながら、正確で認証可能なタイミング保証を提供できるため、ハイブリッド手法が好まれることがよくあります。